[发明专利]一种用于火箭发动机的可重复使用的点火器

说明书

本发明公开一种用于火箭发动机的可重复使用的点火器，包括：外电极和内电极，所述外电极和内电极之间设有用于容纳电控固体推进剂的燃烧腔；所述外电极环绕在所述燃烧腔的周围，所述内电极插装在所述电控固体推进剂内；导电组件，包括与所述外电极、内电极电联的外电极导电组件和内电极导电组件；所述外电极上设有与所述燃烧腔连通的喷口；所述燃烧腔近所述喷口端设有连通腔，所述连通腔内未填充所述电控固体推进剂，用于电控固体推进剂被点燃后产生的气体向喷口流动。本发明提供的点火器能实现多次点火，可重复使用，且点火强度可控。

技术领域

本发明涉及发动机的点火启动技术领域，尤其是一种用于火箭发动机的可重复使用的点火器。

背景技术

液体冲压火箭发动机采用液体燃料，具有速度快、高机动弹道、以及射程远等优点。电控固体推进剂一般采用高氧含量的氧化剂和粘合剂，具有可重复点火、燃速可控、环境性好、安全且经济性好等优点，可广泛应用于商业或军事领域。

点火装置是液体冲压火箭发动机的关键部件之一，其作用为准确可靠地点燃燃料，使其建立并进行稳定燃烧。然而，在高速气流中组织稳定燃烧要求燃料的喷射、雾化、燃料空气混合和燃烧反应要在短时间完成，因此必须要有足够的点火能量才能点燃可燃混合物。对于以液体碳氢为燃料的液体冲压火箭发动机，需经历液滴破碎、雾化、蒸发、混合，造成燃料总着火延迟时间远高于其在燃烧室内的驻留时间，因此要实现在有限长度、高速气流下燃烧室燃料的点火、火焰传播、火焰维持及稳定燃烧十分困难。

目前，针对液体冲压火箭发动机比较常用的点火方式主要包括：射流点火，通过向燃烧室中注入高能气流实现点火，点火系统与燃烧室结构相对独立，点火能量的强弱、点火位置、作用方式等易于控制和调节，但是不能多次点火，且液体燃料流量大易使点火器淬熄，使燃烧不稳定。此外，较常用的点火方式还有烟火剂点火、自点火、火炬式点火以及激光点火等，其中烟火剂点火方式发展较为成熟，具有结构简单、燃烧产物温度高等优点，但其不能多次点火，点火危险性高、点火装置安装准备时间长等都会影响液体冲压火箭发动机点火可靠性和稳定性。

发明内容

本发明提供一种用于火箭发动机的可重复使用的点火器，用于克服现有技术中液体冲压火箭发动机点火、燃烧不稳定，且不能多次重复点火等缺陷。

为实现上述目的，本发明提出一种用于火箭发动机的可重复使用的点火器，包括：

外电极和内电极，所述外电极和内电极之间设有用于容纳电控固体推进剂的燃烧腔；

所述外电极环绕在所述燃烧腔的周围，所述内电极插装在所述电控固体推进剂内；

导电组件，包括与所述外电极、内电极电联的外电极导电组件和内电极导电组件；

所述外电极上设有与所述燃烧腔连通的喷口；

所述燃烧腔近所述喷口端设有连通腔，所述连通腔内未填充所述电控固体推进剂，用于电控固体推进剂被点燃后产生的气体向喷口流动。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

1、本发明提供的用于火箭发动机的可重复使用的点火器，通过导电组件给外电极、内电极同时通电，实现对电控固体推进剂的点燃，从而实现火箭发动机点火，通电即可实现点火，点火所需时间短；而停止通电后点火器即停止工作。因此，本发明提供的点火器能实现多次点火，可重复使用。

2、本发明提供的用于火箭发动机的可重复使用的点火器，通过在点火器内设置燃烧腔，并在燃烧腔内填充电控固体推进剂，可有效避免现有技术中液体燃料流量大易使点火器淬熄的现象。

3、本发明提供的用于火箭发动机的可重复使用的点火器，可通过改变输入的电压大小，来调控电控固体推进剂燃速，从而控制点火强度。